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基于Kriging代理模型和扰动随机分形搜索算法的Savonius风机叶片优化研究

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基于Kriging代理模型和扰动随机分形搜索算法的Savonius风机叶片...

作者：张松齐鲁工业大学

学位级别：硕士

伴随着我国经济的快速发展,我国用电量逐步攀升,传统能源储量逐步减少。与此同时,我国制定了“碳中和”和“碳达峰”两项重大决策以发展绿色低碳经济。在我国用电量大、能源危机和发展绿色低碳经济的多重压力下,以传统能源为主的电力生... 详细信息

伴随着我国经济的快速发展,我国用电量逐步攀升,传统能源储量逐步减少。与此同时,我国制定了“碳中和”和“碳达峰”两项重大决策以发展绿色低碳经济。在我国用电量大、能源危机和发展绿色低碳经济的多重压力下,以传统能源为主的电力生产架构的优化刻不容缓,而风力发电可成为解决此问题的一项重要手段。风力发电是由风力发电机来实现的,作为风力发电机的Savonius风机可以实现对风能的捕捉和利用。但是,Savonius风机能量捕获效率较低,制约了其进一步发展。叶片作为Savonius风机最重要的部件之一,对风机的性能有重大影响。然而,目前已有的叶片设计方法中却存在着过于依赖设计者自身经验、自动化和智能化程度较低、提升效果差等问题。本研究以Savonius风机叶片为研究对象,以提高风机性能和改善现有研究方法不足为研究目标,提出了一套面向Savonius风机叶片形状的优化设计方法,并使用新型的风透镜作为辅助装置加以完善。首先,通过选择合适的网格划分方案和数值求解方案来构建一套二维CFD数值模拟体系;其次,使用本课题组所提出的基于三阶Bezier曲线的叶片轮廓表征方法对风机叶片形状进行参数化表达,并使用拉丁超立方采样技术获取设计空间中的部分样本点作为样本设计方案;然后,通过上述数值模拟体系获得样本设计方案的响应值,并基于这些样本设计方案及响应值构建高精度的Kriging代理模型作为风机性能的评估工具;再次,使用扰动随机分形搜索算法求解代理模型获得新型叶片的设计方案,并通过上述数值模拟体系进行验证和分析;最后,为了进一步改善新型叶片周围的流动特性,降低风机的力矩波动系数,提高Savonius风机的性能,在新型叶片的周围设计并添加三种风透镜,并使用Kriging代理模型和扰动随机分形搜索算法相结合的优化方法对效果最优的风透镜进行优化。通过相关研究,本文成功建立了一套适用于Savonius风机叶片形状的优化设计方法,在此优化方法下获得了一种性能更为出色的新型叶片,并在新型叶片的基础上设计出了多种性能优异的风透镜。研究后发现,在不同叶尖速比下,新型叶片皆具有更佳的性能,且在叶尖速比为1时,新型叶片使Savonius风机的功率系数提高了9.03%;与此同时,平板式、弧形式、平弧式以及优化后的平弧式风透镜极大程度改善了新型叶片周围的流动特性,降低了新型叶片的力矩波动系数,提高了风机的性能,使风机在叶尖速比为1时的功率系数分别又获得了65.7%、66.2%、78.1%和87.9%的提升。本研究可以突破现有设计方法的局限,提高Savonius风机的捕风效率和设计水平,为风机叶片形状和风透镜的进一步研究提供理论和方法支持,具有重要的理论价值和现实意义。

关键词： Savonius风机叶片 Kriging代理模型扰动随机分形搜索算法 CFD 风透镜

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广西通天岩洞穴遗址柳江人的多生齿

人类学学报 2024年

作者：孙琦雅慧邢松中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室中国科学院古脊椎动物与古人类研究所中国科学院大学

多生齿为正常齿列数目以外的牙齿，在现生人类中研究较多，但关于古人类多生齿的报道较少。晚更新世现代人-柳江人上颌硬腭中线右侧存在一颗圆锥型埋伏多生齿，通过高精度断层扫描和三维重建技术，发现其呈水平放置的状态，位置对应中... 详细信息

多生齿为正常齿列数目以外的牙齿，在现生人类中研究较多，但关于古人类多生齿的报道较少。晚更新世现代人-柳江人上颌硬腭中线右侧存在一颗圆锥型埋伏多生齿，通过高精度断层扫描和三维重建技术，发现其呈水平放置的状态，位置对应中腭区，齿尖朝向腭部后方，没有发现明显并发症。柳江人多生齿发生位置、形态、方向与包括全新世早期现代人在内的现生人类的部分案例重叠度较高，但是其综合特征具有特殊性。现代临床中有跟踪发现上颌前区的埋伏多生齿向腭部后方迁移的病例，因此推测柳江人多生齿特殊的发生状态可能是其迁移后的结果。柳江人作为东亚早期现代人的重要代表，不仅将中腭区水平放置多生齿的出现时间提早到更新世晚期，为埋伏多生齿的迁移现象提供了更早的化石证据，也为牙齿数目以及位置异常的古病理研究提供了新的参考案例。

关键词：早期现代人多生齿古病理牙齿畸形

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超高性能混凝土罩面材料及性能研究

超高性能混凝土罩面材料及性能研究

作者：许松重庆交通大学

学位级别：硕士

面向智能终端的个体行为识别迁移技术研究与实现

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面向智能终端的个体行为识别迁移技术研究与实现

作者：郭松北京邮电大学

学位级别：硕士

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股权回购型对赌协议的履行问题研究

股权回购型对赌协议的履行问题研究

作者：刘松兰州理工大学

学位级别：硕士

一种带DEM的噪声整形SAR ADC芯片研究与设计

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一种带DEM的噪声整形SAR ADC芯片研究与设计

作者：杨松桂林电子科技大学

学位级别：硕士

数据转换器作为模拟世界与数字世界之间互相沟通的工具,在模拟信号与数字信号相互转换的过程中发挥着重要的作用。随着技术的不断迭代和市场需求的升级,设计人员对数据转换器各方面的性能提出了更高的要求。其中模数转换器(Analogto-Dig... 详细信息

数据转换器作为模拟世界与数字世界之间互相沟通的工具,在模拟信号与数字信号相互转换的过程中发挥着重要的作用。随着技术的不断迭代和市场需求的升级,设计人员对数据转换器各方面的性能提出了更高的要求。其中模数转换器(Analogto-Digital Converter,ADC)由于其结构相对复杂,成为了学术界和工业界研究的重点和难点。逐次逼近型(Successive Approximation Register,SAR)ADC结构较为简单、数字化程度高,所以SAR ADC有着低功耗、能适应先进工艺的优点。但是SAR ADC中DAC电容失配和比较器的噪声的问题却使得其分辨率一般在12-bit以下。Sigma-Delta ADC利用过采样和噪声整形技术从而实现很高的信噪比,但SigmaDelta ADC中使用的有源环路滤波器以及具有很高的过采样率使得其功耗较高而信号带宽较低。噪声整形SAR ADC作为近些年来新兴的ADC结构,其结合了SAR ADC和Sigma-Delta ADC的优点,具有高精度、低功耗、能适应先进工艺等特点。本文以噪声整形SAR ADC的研究与设计为核心,主要的研究内容和创新点如下:(1)对噪声整形SAR ADC的发展和研究现状作了调研,详细分析推导了级联积分器前馈式和误差反馈式这两种主流噪声整形SAR ADC架构。(2)设计了一种具有无源增益的二阶噪声整形SAR ADC。环路滤波器中的积分电容在SAR转换阶段串联相接在多输入比较器两端实现对积分电压的无源增益,从而降低了对比较器增益的要求;通过对DAC电容阵列上残差电压进行两次积分操作,实现对量化噪声的二阶整形,增强了噪声整形SAR ADC的噪声整形能力;在进行SAR转换阶段,将DAC电容和积分电容分开连接到多输入比较器输入端,避免了导通开关中MOS管沟道电荷注入对噪声整形SAR ADC的影响。(3)针对噪声整形SAR ADC中DAC电容失配的问题,提出了一种基于权重位轮换方式的分段式动态元件匹配(Dynamic Element Matching,DEM)电路。通过DAC权重位轮换的DAC电容选取方式,可以使用一个结构非常简单的缓冲器代替结构较为复杂的二进制转温度计码器,降低了DEM电路的规模;此外,对DAC电容阵列分段使用DEM电路避免了DEM电路复杂度呈指数增长的问题。(4)设计了噪声整形SAR ADC的版图,提取寄生参数并进行后仿真。仿真结果表明,本文ADC在50k Hz的信号带宽下实现了14.8-bit的有效位数(Effective Number of Bits,ENOB),功耗仅为231μW,从而达到了174.5d B的Schreier优值。

关键词：模数转换器逐次逼近型噪声整形无源增益动态元件匹配

断层破裂速度对地震动及其地震灾害影响的有限单元法模拟

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地球物理学报 2022年第2期65卷 686-697页

作者：王松朱守彪应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085

断层破裂传播速度通常会影响强地面运动加速度的空间分布及地震的灾害程度,但究竟是如何影响的,目前未见全面的定量分析.为此,本研究设断层破裂速度从小到大发生改变(从亚剪切波速度到超剪切破裂速度),同时利用有限元方法计算在不同破... 详细信息

断层破裂传播速度通常会影响强地面运动加速度的空间分布及地震的灾害程度,但究竟是如何影响的,目前未见全面的定量分析.为此,本研究设断层破裂速度从小到大发生改变(从亚剪切波速度到超剪切破裂速度),同时利用有限元方法计算在不同破裂传播速度的情况下,破裂产生的地震动及强地面运动峰值加速度(PGA)的空间分布,计算时保持在所有情况下其断层上的最终位错相等,即所有不同破裂情况下产生的地震矩震级保持不变,都为M_(W)=7.0.计算结果显示:总体上,破裂传播的速度越快,PGA的幅值越大并且高值区分布的范围也越广,其地震灾害会越严重;超剪切破裂相对于亚剪切破裂会加剧地震灾害.但是,当破裂速度正好等于介质的剪切波速度时,断层面附近PGA峰值最大,断层附近的地震灾害最为严重.此外,研究中还发现,当破裂传播速度等于√2倍剪切波速度时(该速度称为Eshelby速度),不产生剪切马赫波;这与超剪切破裂产生剪切马赫波的普遍现象不一致;但此时PGA并没有大幅度减小,其震害也不会有显著改变.因此,本研究对于深入认识地震震源过程、地震动效应以及灾害评估有着重要的科学意义及实用价值.

关键词：断层破裂速度变化强地面运动加速度超剪切破裂 Eshelby速度有限单元法

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嗜热菌的筛选及其对厨余垃圾高温降解的研究

嗜热菌的筛选及其对厨余垃圾高温降解的研究

作者：黄松合肥学院

学位级别：硕士

随着人们生活水平的不断提高,人们的环保意识不断增强,越发严重的生活垃圾污染问题逐渐被人们推向热潮。厨余垃圾作为生活垃圾中重要组成部分,给生态环境带来前所未有的威胁。因此,如何实现厨余垃圾无害化处理与资源化利用,成为解决生... 详细信息

随着人们生活水平的不断提高,人们的环保意识不断增强,越发严重的生活垃圾污染问题逐渐被人们推向热潮。厨余垃圾作为生活垃圾中重要组成部分,给生态环境带来前所未有的威胁。因此,如何实现厨余垃圾无害化处理与资源化利用,成为解决生活垃圾污染问题的关键之一。厨余垃圾是指包含家庭厨余垃圾、餐厨垃圾和其他厨余垃圾在内的一切易腐烂、含有机质的生活垃圾。目前处理厨余垃圾的主要方式是卫生填埋、焚烧和堆肥。然而有关利用高温微生物来处理厨余垃圾的报道甚少。本文主要利用筛选出来的嗜热菌对厨余垃圾进行高温降解,以期可以在短时间内获得稳定的堆肥产品。尽可能在短的时间内,实现对其资源化和稳定化。嗜热菌是一类高于45℃才能进行正常生命活动的微生物,由于其具有高温下快速降解有机质,缩短工艺时间,降低成本的优势,日益成为研究热点。本文通过平板涂布、划线方法在好氧堆肥过程中筛选出一株嗜热菌。主要研究如下:1、通过筛选,获得可同时利用脂肪、淀粉和蛋白的嗜热菌株,通过观察菌株形态、生理生化指标实验和16S r RNA测序结果比对,最终确定该菌株为嗜热脂肪地芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus TM)。并对其在PYS培养基中进行生长曲线实验,确定该菌在65℃条件下0～2 h处于适应期,2～12 h处于对数生长期,12 h左右达到进入稳定期。2、通过响应面优化分析及正交实验优化分析,确定最佳产脂肪酶条件为:牛肉膏9.549 g/L、Ca Cl 1.304 mmol/L、酵母膏7.433 g/L、橄榄油0.618%、尿素10.000 g/L、氯化钠3.000 g/L、Tween 80 1.500 g/L、p H=7.50、培养时间24 h、装载量40 m L/250 m L、培养温度65℃、接种量9%。在此条件下,最大脂肪酶活为67.04 U/L;确定最佳产淀粉酶条件为:胰蛋白胨7.705 g/L、可溶性淀粉1.057 g/L、Mg SO 7.899 mmol/L、NaHPO 2.000 mmol/L、酵母膏8.000 g/L、p H=7.5、培养温度65℃、装载量为60 m L/250 m L、接种量为3%、培养时间为12 h。在此条件下,最大淀粉酶活为72.56 U/m L;确定最佳产蛋白酶条件为:牛肉膏11.593 g/L、Ca Cl 2.410 mmol/L、胰蛋白胨11.000 g/L、p H=7.42、培养温度为65℃、接种量为7%、培养时间为16 h、装载量为60 m L/250 m L。在此条件下最大蛋白酶活为47.43 U/m L。3、通过将菌株与载体材料按照一定的比例混合,制备固体生物菌剂。通过实验得菌泥与5%甘油1:5(g:m L)混合均匀后,再与硅藻土按照1:1(m L:g)混合,在烘箱中50℃烘干8 h制备的固体生物菌剂效果最佳,该固体生物菌剂的菌株存活率为129.95%,菌落数达到1.1×10CFU/g。4、通过对嗜热菌高温降解厨余垃圾小试物料前后的理化特性检测,第5 d发芽指数(GI)由42.25%上升到90.24%,C/N由18.85%降到16.20%,OM由87.65%降到71.23%。p H和EC分别从4.87、0.87 m S/cm上升到5.63和2.18m S/cm。淀粉、脂肪和蛋白含量分别从52.78%、3.65%和9.74%下降到45.30%、3.11%和7.45%,说明小试实验中,厨余垃圾中的有机物被嗜热菌大量分解,Geobacillus stearothermophilus TM菌的确加快了厨余垃圾的降解速度。5、通过对紫外可见光谱和傅里叶红外光谱分析,发现随着实验的进程不断增加,试样中DOM的组分多样性增加,芳香化程度上升,多糖类、蛋白质类等易降解的有机物被微生物分解成小分子的氨基酸等物质,大分子有机物含量下降,腐殖酸类含量增加,腐殖化程度逐渐上升。通过对试样的DOM进行光谱分析,说明嗜热菌高温降解厨余垃圾过程中可以促进腐殖化进程,加快有机物分解。本研究主要创新点在于通过对高温堆肥期筛选出的一株嗜热菌进行酶学性质研究,优化该菌的产酶条件,制备最佳生物菌剂,并就此展开该菌高温降解厨余垃圾的研究。实验结果表明该菌可同时产生脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶。菌泥:硅藻土:5%甘油按照1:1:5(g:g:m L)的比例混合时制得菌落存活率达129.85%的生物菌剂,为菌剂工业化生产制备提供了理论基础。该菌在高温降解厨余垃圾小试实验中彰显了快速降解厨余垃圾的特性,为厨余垃圾快速降解和工业化生产提供了基础数据。

关键词：嗜热菌酶学性质生物菌剂高温降解厨余垃圾

长春市某医院483例结直肠癌患者的病例分析

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长春市某医院483例结直肠癌患者的病例分析

作者：王松吉林大学

学位级别：硕士

目的:收集结直肠癌患者的临床资料,描述结直肠癌患者的基本情况,分析疾病特征,比较实验室指标变化情况,研究与结直肠癌临床特征相关的因素,为结直肠癌的临床工作提供科学依据。方法:收集2018年11月-2021年10月长春市某三甲医院483例首... 详细信息

目的:收集结直肠癌患者的临床资料,描述结直肠癌患者的基本情况,分析疾病特征,比较实验室指标变化情况,研究与结直肠癌临床特征相关的因素,为结直肠癌的临床工作提供科学依据。方法:收集2018年11月-2021年10月长春市某三甲医院483例首发结直肠癌患者的临床资料,对结直肠癌患者的基本情况、疾病特征和实验室指标进行统计分析,研究与结直肠癌临床特征相关的因素。利用医院病历系统导出数据,应用IBM SPSS Statistics 24.0对数据进行整理统计学分析。计量资料采用均数±标准差或中位数和四分位数间距进行统计描述,采用t检验或秩和检验分析结直肠癌患者实验室指标变化情况;计数资料采用率或构成比进行统计描述,采用χ检验或Fisher确切概率法分析结直肠癌患者临床特征。采用logistic回归模型分析结直肠癌患者的临床特征相关因素情况。结果:1.结直肠癌患者基本情况:483例结直肠癌患者中男性288例,占59.6%;女性195例,占40.4%。年龄为55-71岁,中位年龄为64岁;其中<50岁患者43例,占8.9%;50-59岁患者144例,占29.8%;60-69岁患者158例,占32.7%;≥70岁患者138例,占28.6%。2.结直肠癌患者实验室检查:血红蛋白含量(HGB)、红细胞分布宽度(RDW)和淋巴细胞计数(LY)异常率依次为37.3%、16.8%和13.7%;谷草转氨酶(AST)、肌酐(CREA)和前白蛋白(PA)异常率依次为30.0%、41.8%和29.0%;凝血酶原时间(PT)和纤维蛋白原测定(Fg)异常率为15.1%和23.6%;甲胎蛋白(AFP)、糖类抗原-199(CA199)和癌胚抗原(CEA)异常率依次为1.7%、14.1%和53.6%。3.结直肠癌患者浸润深度情况:87例患者浸润深度为Ⅰ-Ⅱ期,占17.8%;397例患者浸润深度为III-Ⅳ期,占82.2%。单因素分析结果显示分化程度、贫血症状、淋巴结转移、红细胞分布宽度(RDW)、ALT、总胆红素(T-bil)、前白蛋白(PA)、TT、纤维蛋白原降解产物(FDP)、纤维蛋白原测定(Fg)和CEA对结直肠癌患者浸润深度有统计学意义(P<0.05)。4.结直肠癌患者分化程度情况:54例患者为低分化程度,占11.2%;397例患者为中分化程度,占82.2%;32例患者为高分化程度,占6.6%。单因素分析结果显示浸润深度、原发部位、淋巴结转移、HGB和ALT对结直肠癌患者分化程度有统计学意义(P<0.05)。5.结直肠癌患者原发部位情况:44例患者为右侧结肠癌,占9.1%;439例患者为左侧结直肠癌,占90.9%。单因素分析结果显示糖尿病史、分化程度、贫血症状、HGB、RDW、平均血小板体积(MPV)、血小板体积分布宽度(PDW)、ALT、T-bil、α-L-岩藻糖苷酶(AFU)、PA、TT和FDP对结直肠癌患者原发部位有统计学意义(P<0.05)。6.结直肠癌患者贫血情况:91例患者出现贫血,占18.8%;392例患者未出现贫血,占81.2%。单因素分析结果显示年龄、浸润深度、原发部位、远端转移、WBC、PLT、RDW、淋巴细胞计数(LY)、ALT、AST、T-bil、AFU、A/G、纤维结合蛋白(Fn)、PA、D-Dimer、TT、PTA、凝血酶原时间(PT)和FDP对结直肠癌患者贫血有统计学意义(P<0.05)。7.结直肠癌患者淋巴结转移情况:206例患者出现淋巴结转移,占42.7%;277例患者未出现淋巴结转移,占57.3%。单因素分析结果显示性别、浸润深度、分化程度、PLT、CREA、CA199和CEA对结直肠癌患者淋巴结转移有统计学意义(P<0.05)。多因素logistic回归分析结果显示不同浸润深度、分化程度和CREA对结直肠癌患者淋巴结转移有统计学意义(P<0.05)。8.结直肠癌患者远端转移情况:25例患者出现远端转移,占5.2%;458例患者未出现远端转移,占94.8%。单因素分析结果显示性别、贫血症状、HGB、碱性磷酸酶(ALP)、T-bil、5`-核苷酸酶(5`-NT)、白球比值(A/G)、PA、球蛋白(GLB)和CEA对结直肠癌患者远端转移有统计学意义(P<0.05)。多因素logistic回归分析结果显示ALP、A/G和CEA对结直肠癌患者远端转移有统计学意义(P<0.05)。结论:1.结直肠癌患者中男性多于女性,中老年人居多,发病部位多为左侧结直肠。患者入院时多数未发生贫血,处于中晚期、无淋巴结转移、无远端转移状态。2.结直肠癌患者实验室检查中异常率前三位的是癌胚抗原、肌酐和血红蛋白含量。3.浸润深度、分化程度和肌酐可能是与结直肠癌淋巴结转移相关的因素。4.碱性磷酸酶、白球比值和癌胚抗原可能是与结直肠癌患者远端转移相关的因素。

关键词：结直肠癌临床特征 logistic回归相关因素